DOSSIER

Utilisés dans le cadre professionnel pour alléger certaines tâches physiques, répétitives ou pénibles, les exosquelettes peuvent-ils générer de nouveaux risques ? L’emploi de tels outils doit s’accompagner de questions précises sur les tâches à réaliser, leur nature, mais aussi l’organisation du travail.

© Stéphane Kiehl pour l’INRS

© Stéphane Kiehl pour l’INRS

Ils suscitent de la curiosité, de l’envie, ils intriguent. Les exosquelettes, ces systèmes d’assistance physique, robotisés ou non, commencent à apparaître dans le monde du travail. Leur objectif annoncé est de réduire les sollicitations physiques ou d’en limiter les conséquences. Ils contribuent à soulager une personne de tout ou partie d’un effort, au niveau des membres supérieurs, du dos, des membres inférieurs, voire du corps entier. Apparu à la fin des années 1960, ce sujet de plus en plus médiatisé suscite aujourd’hui de multiples demandes de la part d’entreprises. Les sollicitations de ces dernières sont nombreuses pour résoudre un problème de port de charge, de posture ou de répétitivité de gestes.

« Avec ces nouvelles technologies d’assistance physique, la sollicitation peut être réduite de 10 % à 40 % pour certaines tâches, remarque Jean Theurel, responsable d’études au laboratoire Physiologie et mouvement au travail de l’INRS, réduisant la fatigue, ou limitant les forces de compression vertébrale. Dans ces cas, l’impression d’effort est réduite de 40 % à 50 % chez ceux qui les ont utilisées pour soulager les épaules. Mais des limites peuvent rapidement apparaître : au-delà de l’inconfort qui peut se manifester à cause de points de compression sur le corps, on constate une augmentation de l’activité des muscles posturaux. »

Pour l’heure, les experts connaissent encore peu les effets des exosquelettes sur les autres articulations que celles qui sont soulagées. Déséquilibre postural, désadaptation musculaire, charge mentale sont autant de conséquences à envisager avec ces dispositifs. « La réduction des efforts locaux avec un exosquelette peut entraîner un report de force ou générer un mouvement inhabituel chez l’utilisateur, poursuit Jean Theurel. Et on ignore quelles conséquences peut avoir la cascade de modifications posturales engendrées : risque de fonte musculaire ? Désadaptation neuromotrice ? »

Une campagne d’essais

« Il y a beaucoup de questions à avoir en tête lorsqu’on envisage d’employer un exosquelette, souligne Jean-Jacques Atain-Kouadio, expert d’assistance et ergonome à l’INRS. Ces systèmes peuvent-ils avoir une incidence sur l’expertise de la personne ? Ou entraîner une perte de contrôle et d’autonomie dans son travail ? On ne peut pas non plus exclure que la modification du travail engendrée alimente des facteurs de risques psychosociaux. D’où la nécessité d’une approche pluridisciplinaire. » Les risques mécaniques ne doivent pas non plus être occultés : collision avec un autre opérateur ou un tiers, casse d’outils ou projection, écrasement, lésions articulaires (dues au dépassement des limites physiologiques humaines), frottement ou abrasion, défaillance du système.

 

Un exosquelette répond à une problématique spécifique (gestes répétitifs, port de charges lourdes, pénibilité…) et n’est pas la solution universelle.

Le groupe Areva NP, qui réalise la maintenance des centrales nucléaires, s’est confronté à toutes ces questions à l’occasion d’une campagne d’essais d’exosquelettes menée entre janvier et juin 2016 dans son établissement de Chalon-sur-Saône. Celle-ci a été réalisée en collaboration avec l’INRS, le pôle médical du service de santé au travail et l’Afnor dans le cadre d’un groupe de travail pour élaborer une méthodologie d’évaluation des systèmes d’assistance physique à contention type exosquelette. « Nous ne pensions pas particulièrement aux exosquelettes dans nos actions de prévention, remarque Audrey Casteleira, ingénieur sécurité. Le sujet a été suggéré par plusieurs salariés dans notre boîte à idées il y a moins de deux ans. Ça a été l’occasion de se pencher sur la question. »

Après des échanges avec une entreprise commercialisant ces dispositifs en France, puis une présentation à la journée annuelle de sécurité en juin 2015, le projet est lancé. Un modèle d’exosquelette, conçu pour soulager le poids des caméras sur les tournages de cinéma, est acheté en deux exemplaires. Reçus fin janvier 2016, ces bras ont fait l’objet d’une campagne d’essais, avec l’appui à temps plein d’une ergothérapeute en master 2 management santé sécurité et d’un ostéopathe. Huit salariés, quatre hommes et quatre femmes, volontaires, motivés et en bonne santé, ont participé aux essais pour estimer l’impact de ces équipements sur leur organisme et leur activité.

Après identification de postes de travail adéquats, notamment celui d’agent d’entrepôt où les manutentions manuelles sont fréquentes, un module de formation à l’utilisation de l’outil a été créé en interne, un protocole médical a été défini et trois ou quatre séances d’initiation ont été organisées pour que les huit volontaires se familiarisent avec l’outil. Toute cette démarche a été validée par les instances représentatives (CHSCT).

NOUVELLES TECHNOLOGIES, NOUVEAUX RISQUES À PREVENIR

À l’image des exosquelettes, la robotique collaborative peut générer de nouveaux types de risques professionnels. C’est par exemple le cas du développement de la coactivité entre robots collaboratifs et salariés dans l’industrie. « On rencontre de plus en plus de situations où travaillent simultanément hommes et robots à proximité, estime David Tihay, responsable d’études au laboratoire conception-équipements de protection-interfaces hommes-machine à l’INRS. Jusqu’alors, la protection se faisait par éloignement. Aujourd’hui, avec la tendance à la suppression des barrières physiques, le besoin se fait sentir de développer de nouveaux dispositifs de détection de personnes. Il y a des attentes des industriels pour obtenir des dispositifs capables de détecter la proximité entre hommes et robots afin qu’ils puissent partager sans risque une tâche ou un espace de travail. Le sujet est encore jeune, les besoins commencent à s’exprimer, il faut encore comprendre précisément de quoi ont besoin les industriels et quelles sont leurs attentes. »

« À chaque séance, les volontaires s’entraînaient à marcher, à se pencher, à porter des charges avec l’exosquelette, explique l’ingénieur sécurité d’Areva NP. Face à la nouveauté, on est impatient que ça fonctionne tout de suite, mais la réalité est plus compliquée. Il faut être vigilant. L’exosquelette pèse 9 kg, les opérateurs peuvent être surpris par cette charge nouvelle sur le dos. Et nous avions en tête diverses préoccupations : peut-on observer un report des charges sur les hanches ou les jambes ? D’autres TMS peuvent-ils apparaître ? Un questionnaire sur leur ressenti physique et psychologique leur a été soumis au terme de l’expérimentation. »

Des mesures physiques comparatives (fréquence cardiaque, électromyogramme, tests d’équilibre…) ont été réalisées à partir de tâches codifiées sur un parcours défini, avec puis sans l’exosquelette par chacun des huit testeurs. Les principaux résultats ont montré de façon prévisible une perception de l’effort physique réduite avec l’exosquelette, des douleurs lombaires plus légères et des douleurs aux épaules quasi inexistantes.  « Il faut être conscient qu’un exosquelette n’est pas une réponse toute faite à un problème postural ou de manutention, insiste Jean-Jacques Atain-Kouadio. Il répond à une problématique spécifique (gestes répétitifs, port de charges lourdes, pénibilité…), et n’est pas la solution universelle. »

Poser des limites à l’utilisation

L’exosquelette est un outil, il ne s’agit que d’un dispositif technique. Il est indispensable de le resituer dans le contexte d’une situation de travail complète. « C’est l’organisation même du travail que questionne l’intégration d’un tel équipement, précise l’expert de l’INRS. L’implication de l’utilisateur final dans la démarche est donc impérative, de même qu’une parfaite définition des caractéristiques de la tâche. D’où la nécessité de prévoir une telle période d’apprentissage et d’adaptation avec l’outil, de développer des marges de manœuvres situationnelles, de réfléchir à l’évolution du travail et son organisation, d’échanger entre concepteurs, intégrateurs et utilisateurs, afin de créer une dynamique de transformation du travail. ». 

AREVA NP

L’entretien, l’amélioration des performances et la modernisation des centrales nucléaires sont confiés à la business unit « Base Installée France » (IB-F) de la filière Areva NP (Nuclear Power). Présente en France, en Allemagne et aux États-Unis, elle propose des prestations qui comprennent des opérations d’inspection, de maintenance, de réparation et de remplacement des composants, ainsi que des services d’ingénierie et d’amélioration. Au 29 février 2016, IB-F comptait 2 010 collaborateurs répartis sur plusieurs sites en France. L’établissement de Chalon-sur-Saône, où ont été réalisés les essais, compte 965 salariés et est associé à celui de Sully-sur-Loire. Ils regroupent à eux deux les activités de conception, maintenance et modernisation des réacteurs nucléaires. L’établissement de Chalon-sur-Saône dispose d’ateliers de maintenance hors site, développe des équipements et stocke des outillages.

« Cette expérience a été riche en enseignements, affirme Audrey Casteleira. Elle nous a montré l’importance du module de formation et de la phase de familiarisation des utilisateurs avec l’exosquelette. C’est un outil prometteur, mais qui présente un certain nombre de contraintes : il faut veiller à limiter la durée du port de l’exosquelette, bien cibler les tâches, s’orienter vers celles qui présentent un coût cardiaque peu élevé. Nous avions souhaité mener un programme d’essai de A à Z. Cela nous a confortés dans l’idée qu’il ne faut pas se lancer dans l’acquisition et l’utilisation d’un exosquelette sans réfléchir, un accompagnement est indispensable. Il ne peut s’utiliser sans réorganiser le poste de travail et repenser l’organisation du travail autour. »

Avec l’exosquelette, les repères sont modifiés, les efforts physiques sont inversés : s’il devient par exemple facile de soulever une charge, baisser les bras est plus difficile. Et il ne faut pas occulter le temps nécessaire à son acceptation sociale. Un exosquelette entraîne des changements encore parfois difficiles à faire accepter, comme la place de l’opérateur dans sa tâche ou le regard des collègues sur l’équipement. Cela peut entraîner des blocages chez certains utilisateurs. « Tout ce temps de développement technique est finalement utile à l’adaptation et l’acceptation de ces dispositifs dans le monde professionnel, conclut Audrey Casteleira. Au terme de cette campagne d’essais, il reste encore des résultats à interpréter pour conclure sur les utilisations possibles ou non de l’exosquelette dans nos métiers. ». 

POUR EN SAVOIR PLUS

● Dossier web INRS :«  Nouvelles technologies d’assistance physique (robots, exosquelettes…) ».
« Quelle place pour les robots d’assistance physique en 2030? Synthèse du séminaire INRS “Utilisation des robots d’assistance physique à l’horizon 2030 en France” », article publié dans la revue Hygiène & Sécurité du Travail n° 235, juin 2014.
● « Le numérique au service de la sécurité », dossier publié dans la revue Prévention BTP, n° 195, mars 2016.
● Conférence « Innovation technologique, changements organisationnels : quels enjeux pour la prévention ? », à Nancy, du 29 au 31 mars 2017.
Renseignements : www.inrs-innovorg2017.fr.

Céline Ravallec

Haut de page